第七章螺紋連接和螺旋傳動(dòng)

1、 第第7 7章章 螺紋連接螺紋連接 Screw joints Screw jointsv7-1 7-1 螺紋連接的基本知識(shí)螺紋連接的基本知識(shí)v7-2 7-2 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊與防松螺紋聯(lián)接的預(yù)緊與防松v7-3 7-3 單個(gè)螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算單個(gè)螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算v7-4 7-4 螺栓組聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺栓組聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算v7-5 7-5 螺紋連接件的材料和許用應(yīng)力螺紋連接件的材料和許用應(yīng)力v7-6 7-6 提高螺紋連接強(qiáng)度的措施提高螺紋連接強(qiáng)度的措施v7-7 7-7 螺旋傳動(dòng)螺旋傳動(dòng)內(nèi)容提要教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)重點(diǎn)1 1） 螺紋連接的基本類型及之間的區(qū)別；螺紋連接的基本類型及之間的區(qū)別

2、；2 2） 防松的必要性、基本原理和具體措施。防松的必要性、基本原理和具體措施。3 3） 既受預(yù)緊力又受工作載荷的受拉緊螺栓連接強(qiáng)度計(jì)算。既受預(yù)緊力又受工作載荷的受拉緊螺栓連接強(qiáng)度計(jì)算。4 4） 螺栓組連接的設(shè)計(jì)。螺栓組連接的設(shè)計(jì)。1 1）熟悉螺紋連接的基本類型及其之間的區(qū)別；）熟悉螺紋連接的基本類型及其之間的區(qū)別；2 2）了解螺紋連接擰緊的目的擰緊力矩的計(jì)算方法；）了解螺紋連接擰緊的目的擰緊力矩的計(jì)算方法；3 3）掌握螺紋連接防松的必要性以及防松的基本原理和措施；）掌握螺紋連接防松的必要性以及防松的基本原理和措施；4 4） 掌握受剪螺栓連接強(qiáng)度計(jì)算方法；掌握受剪螺栓連接強(qiáng)度計(jì)算方法；5 5）

3、 掌握受拉螺栓連接強(qiáng)度計(jì)算方法。掌握受拉螺栓連接強(qiáng)度計(jì)算方法。6 6） 掌握螺栓組受力分析的方法；掌握螺栓組受力分析的方法；7 7） 掌握提高螺栓連接強(qiáng)度的幾項(xiàng)措施。掌握提高螺栓連接強(qiáng)度的幾項(xiàng)措施。教教學(xué)學(xué)目目標(biāo)標(biāo)教教學(xué)學(xué)重重點(diǎn)點(diǎn)7-1 螺紋連接的基本知識(shí)螺紋連接的基本知識(shí)B 連接類型B 螺紋的類型和主要參數(shù) B 螺紋連接的類型和應(yīng)用 聯(lián)接分類聯(lián)接分類1 1、按、按運(yùn)動(dòng)關(guān)系運(yùn)動(dòng)關(guān)系分分（1 1）靜聯(lián)接：）靜聯(lián)接：機(jī)器工作時(shí)，被聯(lián)接件間不允許產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)機(jī)器工作時(shí)，被聯(lián)接件間不允許產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的聯(lián)接的聯(lián)接。如螺紋聯(lián)接、普通平鍵聯(lián)接。如螺紋聯(lián)接、普通平鍵聯(lián)接。（2 2）動(dòng)聯(lián)接：）動(dòng)聯(lián)接：機(jī)器工作時(shí)

4、，被聯(lián)接的零件間可以有相對(duì)運(yùn)動(dòng)機(jī)器工作時(shí)，被聯(lián)接的零件間可以有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的聯(lián)接的聯(lián)接。如花鍵、螺旋傳動(dòng)等。如花鍵、螺旋傳動(dòng)等。運(yùn)動(dòng)副運(yùn)動(dòng)副. .2 2、靜聯(lián)接靜聯(lián)接按按拆開時(shí)是否損壞零件拆開時(shí)是否損壞零件分分可拆聯(lián)接：可拆聯(lián)接：不需毀壞聯(lián)接中的任一零件就可拆開的聯(lián)接不需毀壞聯(lián)接中的任一零件就可拆開的聯(lián)接. .如螺紋聯(lián)接。如螺紋聯(lián)接。不可拆聯(lián)接不可拆聯(lián)接: :至少必須毀壞聯(lián)接中的某一部分才能拆開的聯(lián)接。至少必須毀壞聯(lián)接中的某一部分才能拆開的聯(lián)接。如焊接、粘接、鉚接等。如焊接、粘接、鉚接等。一、連接類型一、連接類型 Types of the jointsTypes of the joints Joi

5、ntsSeparable jointsPermanent jointsScrew jointsKey, spline and pin jointsShaped jointsInterference fit jointsRiveted jointsWelded jointsAdhesive jointsElastic ring jointsShafthub joints一、螺紋形成一、螺紋形成螺旋線螺旋線一動(dòng)點(diǎn)在一圓柱體的表面上，一邊繞軸線等一動(dòng)點(diǎn)在一圓柱體的表面上，一邊繞軸線等速旋轉(zhuǎn)，同時(shí)沿軸向作等速移動(dòng)的軌跡。速旋轉(zhuǎn)，同時(shí)沿軸向作等速移動(dòng)的軌跡。螺紋螺紋一平面圖形沿螺旋線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)保持該圖

6、形通一平面圖形沿螺旋線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)保持該圖形通過圓柱體的軸線，就得到螺紋。過圓柱體的軸線，就得到螺紋。螺紋連接的基本知識(shí)螺紋連接的基本知識(shí)牙型角牙型角三角形三角形梯形梯形鋸齒形鋸齒形加工方法：車制內(nèi)外螺紋；加工方法：車制內(nèi)外螺紋；直徑小用碾壓法；內(nèi)螺紋先用鉆頭鉆出光孔，然后絲錐攻螺紋直徑小用碾壓法；內(nèi)螺紋先用鉆頭鉆出光孔，然后絲錐攻螺紋螺紋螺紋d2螺紋分類螺紋分類螺紋有外螺紋與內(nèi)螺紋之分，它們共同組成螺旋副。螺紋有外螺紋與內(nèi)螺紋之分，它們共同組成螺旋副。螺紋按工作性質(zhì)分為螺紋按工作性質(zhì)分為聯(lián)接用螺紋聯(lián)接用螺紋和和傳動(dòng)用螺紋傳動(dòng)用螺紋。螺紋的分類v1 按照螺紋的旋向v按螺旋線的旋向：左旋螺紋、右

7、旋螺紋；v常用右旋螺紋。右旋右旋左旋左旋右旋右旋，螺旋線向左上升，螺旋線向左上升左旋左旋 螺旋線向右上升螺旋線向右上升右旋右旋v2 按螺旋線的數(shù)目：v（1）單線螺紋、v（2）等距排列的多線螺紋。 單線螺紋自鎖性能好；多線螺紋傳遞效率高。螺紋的分類單線 雙線 三線3 按螺紋的牙齒形狀三角形螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋、 鋸齒形螺紋和管螺紋螺紋的分類螺紋螺紋加工加工東華大學(xué)專用 作者： 孫志宏 潘存云教授研制潘存云教授研制螺紋的牙型螺紋的牙型矩形螺紋矩形螺紋三角形螺紋三角形螺紋梯形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋15153030333030 常用螺紋的常用螺紋的 特點(diǎn)和應(yīng)用特點(diǎn)和應(yīng)用特點(diǎn)：螺紋的牙型角

8、 =2 =60 , ,螺紋牙根部的強(qiáng)度較高，當(dāng)量摩擦角 大，自鎖性能好，用于聯(lián)接。按螺距的大小分為粗牙螺紋和細(xì)牙螺紋。1、三角形螺紋、三角形螺紋(代號(hào)：代號(hào)：M GB 192-81) 細(xì)牙螺紋與粗牙螺紋的比較細(xì)牙螺紋與粗牙螺紋的比較粗牙：常用連接牙形粗牙：常用連接牙形細(xì)牙：用于薄壁零件的連接、細(xì)牙：用于薄壁零件的連接、受動(dòng)載荷零件的連接及微調(diào)受動(dòng)載荷零件的連接及微調(diào)裝置的調(diào)節(jié)螺紋裝置的調(diào)節(jié)螺紋優(yōu)點(diǎn)：升角小，小徑大，自優(yōu)點(diǎn)：升角小，小徑大，自鎖性能更好，強(qiáng)度高鎖性能更好，強(qiáng)度高缺點(diǎn)：牙小，相同載荷下磨缺點(diǎn)：牙小，相同載荷下磨損快，易脫扣。損快，易脫扣。細(xì)牙細(xì)牙粗牙特點(diǎn)：特點(diǎn)： =0=0，其傳動(dòng)效

9、率高，其傳動(dòng)效率高，多用于傳動(dòng)。但對(duì)中性差，多用于傳動(dòng)。但對(duì)中性差，牙根強(qiáng)度低，螺紋牙磨損牙根強(qiáng)度低，螺紋牙磨損后間隙難以補(bǔ)償。使傳動(dòng)后間隙難以補(bǔ)償。使傳動(dòng)精度降低，故已被梯形螺精度降低，故已被梯形螺紋所代替。紋所代替。 2 2、矩形螺紋、矩形螺紋3 梯形螺紋(代號(hào)：TGB 192-81)特點(diǎn)： =2=30。比矩形螺紋效率略低，但工藝性好、牙根強(qiáng)度高、對(duì)中性好。在螺旋傳動(dòng)中有廣泛應(yīng)用4 4 、鋸齒形螺紋、鋸齒形螺紋( (代號(hào)：代號(hào)：S JB 923-66)S JB 923-66)特點(diǎn)：工作邊牙側(cè)角特點(diǎn)：工作邊牙側(cè)角 = 3 = 3 ，非工作邊牙側(cè)角，非工作邊牙側(cè)角 = 30 = 30 它綜合了

10、矩形螺紋效率高和梯形螺紋牙根強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)它綜合了矩形螺紋效率高和梯形螺紋牙根強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn), ,能承受較大的載荷能承受較大的載荷, ,但只能用于單向傳動(dòng)。但只能用于單向傳動(dòng)。聯(lián)接：效率低、自鎖性好。傳動(dòng)：效率高、自鎖性差。3033060三角形梯形鋸齒形矩形單線，用于聯(lián)接雙線或多線，常用于傳動(dòng)粗牙：一般情況下使用。細(xì)牙：d相同，p小， 小，牙淺，自鎖性好，但不耐磨，易滑扣。 用于變載荷場(chǎng)合。 聯(lián)接螺紋：一般為單線、粗牙、右旋的三角螺紋。按螺紋的牙型分按螺紋的牙型分螺螺紋紋的的分分類類按螺紋的旋向分按螺紋的旋向分按螺旋線的根數(shù)分按螺旋線的根數(shù)分 按回轉(zhuǎn)體的內(nèi)外表面分按回轉(zhuǎn)體的內(nèi)外表面分按螺旋的作用分

11、按螺旋的作用分按母體形狀分按母體形狀分矩形螺紋矩形螺紋三角形螺紋三角形螺紋梯形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋右旋螺紋右旋螺紋左旋螺紋左旋螺紋單線螺紋單線螺紋多線螺紋多線螺紋外螺紋外螺紋內(nèi)螺紋內(nèi)螺紋連接螺紋連接螺紋傳動(dòng)螺紋傳動(dòng)螺紋螺旋傳動(dòng)螺旋傳動(dòng) 螺紋聯(lián)接螺紋聯(lián)接基本參數(shù)基本參數(shù)(1)大徑大徑d（外徑）：（外徑）：與外螺與外螺紋牙頂紋牙頂(或內(nèi)螺紋牙底或內(nèi)螺紋牙底)相重合相重合的假想圓柱體的直徑。的假想圓柱體的直徑。螺紋的最大直徑，標(biāo)準(zhǔn)中定為螺紋的最大直徑，標(biāo)準(zhǔn)中定為公稱直徑。公稱直徑。(2)小徑小徑d1（內(nèi)徑）：（內(nèi)徑）： 與外螺與外螺紋牙底紋牙底(或內(nèi)螺紋牙項(xiàng)或內(nèi)螺紋牙項(xiàng))相重合相重合的假

12、想圓柱體的直徑。的假想圓柱體的直徑。螺紋的最小直徑，在強(qiáng)度計(jì)算中作為螺螺紋的最小直徑，在強(qiáng)度計(jì)算中作為螺栓危險(xiǎn)剖面的栓危險(xiǎn)剖面的計(jì)算直徑。計(jì)算直徑。(3)中徑中徑d2：假想圓，該圓柱的母線上牙型溝槽和凸起寬度相等。假想圓，該圓柱的母線上牙型溝槽和凸起寬度相等。確定螺紋幾何參數(shù)和配合性質(zhì)的直徑。確定螺紋幾何參數(shù)和配合性質(zhì)的直徑。幾何計(jì)算用。幾何計(jì)算用。 一般?。阂话闳。篸2=(d+d1)/2（4 4）線數(shù)）線數(shù)n ：螺紋的螺旋線數(shù)目。螺紋的螺旋線數(shù)目。n=1n=1時(shí)用于聯(lián)接；時(shí)用于聯(lián)接；n n1 1時(shí)用時(shí)用于傳動(dòng)；于傳動(dòng)；nn，但為便于制造，但為便于制造n4n4（5 5）螺距）螺距p ：相鄰兩牙

13、在中徑線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離。相鄰兩牙在中徑線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離。（6 6）導(dǎo)程）導(dǎo)程s ：同一條螺旋線上的相鄰兩牙在中徑線上對(duì)應(yīng)兩同一條螺旋線上的相鄰兩牙在中徑線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離。點(diǎn)間的軸向距離。 s = np（7）螺紋升角）螺紋升角 ：中圓中圓柱上，螺旋線的切線與垂柱上，螺旋線的切線與垂直于螺紋軸線的平面的夾直于螺紋軸線的平面的夾角。角。（8）牙型角）牙型角 ：軸向截軸向截面內(nèi)螺紋牙型相鄰兩側(cè)面內(nèi)螺紋牙型相鄰兩側(cè)邊的夾角。邊的夾角。2dnPtg雙線螺紋的螺距和導(dǎo)程雙線螺紋的螺距和導(dǎo)程螺紋的精度等級(jí)螺紋的精度等級(jí):A A級(jí)級(jí)B B級(jí)級(jí)C C級(jí)級(jí)公差小，精度最高，用于配合精確，防振

14、動(dòng)等場(chǎng)合公差小，精度最高，用于配合精確，防振動(dòng)等場(chǎng)合受載較大且經(jīng)常拆卸，調(diào)整或承受變載荷的連接受載較大且經(jīng)常拆卸，調(diào)整或承受變載荷的連接用于一般連接，最常用用于一般連接，最常用100/Bmin)/(10BminSmin抗拉強(qiáng)度 屈服極限300MPaBmin180MPaSmin螺紋聯(lián)接的材料和精度螺紋聯(lián)接的材料和精度 螺紋聯(lián)接的螺紋聯(lián)接的基本類型和標(biāo)基本類型和標(biāo)準(zhǔn)螺紋聯(lián)接件準(zhǔn)螺紋聯(lián)接件螺紋鏈接的類型螺紋鏈接的類型v1 1螺栓聯(lián)接螺栓聯(lián)接 v（1 1）普通螺栓聯(lián)接（受拉）普通螺栓聯(lián)接（受拉）v（2 2）鉸制孔螺栓聯(lián)接（受剪）鉸制孔螺栓聯(lián)接（受剪） v2 2 雙頭螺柱聯(lián)接雙頭螺柱聯(lián)接v3 3螺釘聯(lián)接

15、螺釘聯(lián)接v4 4緊定螺釘聯(lián)接緊定螺釘聯(lián)接螺栓聯(lián)接螺栓聯(lián)接：用于被用于被聯(lián)接件不太厚、裝聯(lián)接件不太厚、裝拆方便的場(chǎng)合。拆方便的場(chǎng)合。普通螺栓聯(lián)接普通螺栓聯(lián)接 （受拉螺栓聯(lián)接）（受拉螺栓聯(lián)接） 螺栓和孔壁有間隙螺栓和孔壁有間隙孔的加工精度低孔的加工精度低鉸制孔螺栓聯(lián)接鉸制孔螺栓聯(lián)接（受剪螺栓聯(lián)接）（受剪螺栓聯(lián)接）螺桿與孔用過渡配螺桿與孔用過渡配合，承受軸向載荷合，承受軸向載荷孔需精制孔需精制。螺栓受螺栓受剪切、擠壓；用于剪切、擠壓；用于橫向載荷大的連接橫向載荷大的連接可起定位作用可起定位作用e ea aa al l1 1l l1 1鉸制孔用螺栓鉸制孔用螺栓d dd d孔與螺桿之間留孔與螺桿之間留有

16、間隙有間隙普通螺栓聯(lián)接普通螺栓聯(lián)接雙頭螺柱聯(lián)接：雙頭螺柱聯(lián)接：螺桿兩端無(wú)釘頭，但螺桿兩端無(wú)釘頭，但均有螺紋，裝配時(shí)一均有螺紋，裝配時(shí)一端旋入被聯(lián)接件，另端旋入被聯(lián)接件，另一端配以螺母。適于一端配以螺母。適于被聯(lián)接件之一較厚、被聯(lián)接件之一較厚、不便加工通孔，但需不便加工通孔，但需經(jīng)常拆卸的場(chǎng)合或用經(jīng)常拆卸的場(chǎng)合或用螺釘無(wú)法安裝。螺釘無(wú)法安裝。折裝時(shí)只需拆螺母，折裝時(shí)只需拆螺母，而不將雙頭螺栓從被而不將雙頭螺栓從被聯(lián)接件中擰出。聯(lián)接件中擰出。2、雙頭螺柱聯(lián)接、雙頭螺柱聯(lián)接擰入深度：擰入深度：銅或青銅：銅或青銅：H=d鑄鑄 鐵：鐵：H=1.251.5d鋁鋁 合合 金：金： H=1. 52.5d螺釘聯(lián)

17、接：螺釘聯(lián)接：多用于受力不太大，多用于受力不太大，被被聯(lián)接件不宜做成通孔，聯(lián)接件不宜做成通孔，又不需要經(jīng)又不需要經(jīng)常拆裝的場(chǎng)合。常拆裝的場(chǎng)合。3、螺釘聯(lián)接、螺釘聯(lián)接擰入深度：擰入深度：銅或青銅：銅或青銅：H=d鑄鑄 鐵：鐵：H=1.251.5d鋁鋁 合合 金：金： H=1. 52.5daeel1l1HHH1H1H2H2d緊定螺釘聯(lián)接緊定螺釘聯(lián)接 旋入被聯(lián)接旋入被聯(lián)接件的螺紋孔中，件的螺紋孔中，頂住另一被聯(lián)頂住另一被聯(lián)接件的表面或接件的表面或凹坑。凹坑。 固定兩個(gè)零固定兩個(gè)零件或傳遞不大件或傳遞不大的力矩。的力矩。4 、緊定螺釘聯(lián)接、緊定螺釘聯(lián)接潘存云教授研制緊定螺釘連接緊定螺釘連接緊定螺釘緊定

18、螺釘其它：地腳螺栓其它：地腳螺栓 吊環(huán)螺栓吊環(huán)螺栓 T T形槽螺栓形槽螺栓雙頭螺柱聯(lián)接雙頭螺柱聯(lián)接螺栓聯(lián)接 比例畫法螺釘畫法螺釘畫法畫法改錯(cuò)螺釘錯(cuò)誤畫法標(biāo)準(zhǔn)螺紋聯(lián)接件標(biāo)準(zhǔn)螺紋聯(lián)接件標(biāo)準(zhǔn)螺紋聯(lián)接件標(biāo)準(zhǔn)螺紋聯(lián)接件- -雙頭螺柱雙頭螺柱 A型型-有退刀槽有退刀槽 B型型-沒有退刀槽沒有退刀槽 兩端螺紋可相同或不同，螺柱可帶退刀槽或制成腰桿，也兩端螺紋可相同或不同，螺柱可帶退刀槽或制成腰桿，也可制成全螺紋。可制成全螺紋。雙頭螺柱雙頭螺柱標(biāo)準(zhǔn)螺紋聯(lián)接件標(biāo)準(zhǔn)螺紋聯(lián)接件-螺釘螺釘螺釘螺釘 頭部形狀有圓頭、扁圓頭、六角頭、圓柱頭和沉頭等。頭部形狀有圓頭、扁圓頭、六角頭、圓柱頭和沉頭等。頭部起子槽有一字槽、十字

19、槽和內(nèi)六角孔等形式。頭部起子槽有一字槽、十字槽和內(nèi)六角孔等形式。標(biāo)準(zhǔn)螺紋聯(lián)接件標(biāo)準(zhǔn)螺紋聯(lián)接件-緊定螺釘緊定螺釘緊定螺釘緊定螺釘 錐端錐端適用于被緊定零件的表面硬度較低或不經(jīng)常拆卸適用于被緊定零件的表面硬度較低或不經(jīng)常拆卸的場(chǎng)合；平端接觸面積大，不傷零件表面，常用于頂緊硬的場(chǎng)合；平端接觸面積大，不傷零件表面，常用于頂緊硬度較大的平面或經(jīng)常拆卸的場(chǎng)合；圓柱端壓入軸上的凹坑度較大的平面或經(jīng)常拆卸的場(chǎng)合；圓柱端壓入軸上的凹坑中，適用于堅(jiān)定空心軸上的零件位置。中，適用于堅(jiān)定空心軸上的零件位置。標(biāo)準(zhǔn)螺紋聯(lián)接件標(biāo)準(zhǔn)螺紋聯(lián)接件自攻螺釘自攻螺釘頭部形狀有圓頭、平頭、半沉頭及沉頭等。頭部起子槽有一頭部形狀有圓頭、

20、平頭、半沉頭及沉頭等。頭部起子槽有一字槽、十字槽等形式。末端形狀有錐端和平端兩種。字槽、十字槽等形式。末端形狀有錐端和平端兩種。標(biāo)準(zhǔn)螺紋聯(lián)接件標(biāo)準(zhǔn)螺紋聯(lián)接件六角螺母六角螺母 根據(jù)厚度分為標(biāo)準(zhǔn)螺母和薄型螺母兩種。制造精度分為根據(jù)厚度分為標(biāo)準(zhǔn)螺母和薄型螺母兩種。制造精度分為A A、B B、C C三級(jí)，分別與相同級(jí)別的螺柱配合使用。三級(jí)，分別與相同級(jí)別的螺柱配合使用。標(biāo)準(zhǔn)螺紋聯(lián)接件標(biāo)準(zhǔn)螺紋聯(lián)接件圓螺母與止動(dòng)墊圈圓螺母與止動(dòng)墊圈 圓螺母常與止動(dòng)墊圈配用，裝配時(shí)將墊圈內(nèi)舌插入軸上圓螺母常與止動(dòng)墊圈配用，裝配時(shí)將墊圈內(nèi)舌插入軸上的槽內(nèi)，而將墊圈的外舌嵌入圓螺母的槽內(nèi)，螺母即被鎖的槽內(nèi)，而將墊圈的外舌嵌入圓

21、螺母的槽內(nèi)，螺母即被鎖緊。緊。二、標(biāo)準(zhǔn)螺紋聯(lián)接件二、標(biāo)準(zhǔn)螺紋聯(lián)接件墊圈墊圈 斜墊圈只用于傾斜的支承面上。斜墊圈只用于傾斜的支承面上。螺紋聯(lián)接的螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松預(yù)緊和防松三、螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松三、螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松 螺栓連接按裝配時(shí)是否預(yù)先擰緊（預(yù)緊），可分為螺栓連接按裝配時(shí)是否預(yù)先擰緊（預(yù)緊），可分為松螺栓聯(lián)接和緊螺栓聯(lián)接。松螺栓聯(lián)接裝配時(shí)不擰緊，螺松螺栓聯(lián)接和緊螺栓聯(lián)接。松螺栓聯(lián)接裝配時(shí)不擰緊，螺栓只有在承受工作載荷時(shí)才受到力的作用；栓只有在承受工作載荷時(shí)才受到力的作用； 絕大多數(shù)螺紋連接在安裝時(shí)都必須擰緊絕大多數(shù)螺紋連接在安裝時(shí)都必須擰緊，稱為預(yù)緊，稱為預(yù)緊。其目的是為了增強(qiáng)連接的

22、剛性，增加緊密性和提高防松能其目的是為了增強(qiáng)連接的剛性，增加緊密性和提高防松能力。對(duì)于受軸向拉力的螺栓連接，還可以提高螺栓的疲勞力。對(duì)于受軸向拉力的螺栓連接，還可以提高螺栓的疲勞強(qiáng)度；對(duì)于受橫向載荷的普通螺栓連接，有利于增大連接強(qiáng)度；對(duì)于受橫向載荷的普通螺栓連接，有利于增大連接中接合面間的摩擦力。中接合面間的摩擦力。 緊螺栓聯(lián)接在承受工作載荷之前就受到了擰緊力的作緊螺栓聯(lián)接在承受工作載荷之前就受到了擰緊力的作用，稱其為預(yù)緊力。用，稱其為預(yù)緊力。三、螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松三、螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松1 1螺紋聯(lián)接的預(yù)緊螺紋聯(lián)接的預(yù)緊 擰緊的目的擰緊的目的 1.1.提高聯(lián)接的緊密性提高聯(lián)接的緊密性2.2

23、.防止聯(lián)接松動(dòng)防止聯(lián)接松動(dòng)3.3.提高聯(lián)接件強(qiáng)度提高聯(lián)接件強(qiáng)度v預(yù)緊力的控制：預(yù)緊力的控制：測(cè)力矩扳手測(cè)力矩扳手定力矩扳手定力矩扳手測(cè)力矩扳手測(cè)力矩扳手應(yīng) 變 片螺紋聯(lián)接的預(yù)緊螺紋聯(lián)接的預(yù)緊定力矩扳手定力矩扳手螺旋副的擰緊力螺旋副的擰緊力矩矩 注意：對(duì)于重要的聯(lián)接，應(yīng)盡可能不采用直徑過小注意：對(duì)于重要的聯(lián)接，應(yīng)盡可能不采用直徑過小(M12)的螺栓。的螺栓。v 預(yù)緊力和預(yù)緊力矩之間的關(guān)系：預(yù)緊力和預(yù)緊力矩之間的關(guān)系：dFT02 . 0摩擦防松摩擦防松機(jī)械防松機(jī)械防松粘合粘合沖點(diǎn)沖點(diǎn)彈簧墊圈彈簧墊圈對(duì)頂螺母對(duì)頂螺母開口銷開口銷止動(dòng)墊圈止動(dòng)墊圈破壞螺紋破壞螺紋副的運(yùn)動(dòng)副的運(yùn)動(dòng)關(guān)系防松關(guān)系防松1、為什

24、么要防松？、為什么要防松？2、防松的根本原理？、防松的根本原理？3、防松的方法有哪些？、防松的方法有哪些？螺紋聯(lián)接件一般采用：螺紋聯(lián)接件一般采用：?jiǎn)尉€粗牙的普通螺紋單線粗牙的普通螺紋：螺紋升角螺紋升角=14232螺旋副的當(dāng)量摩擦角螺旋副的當(dāng)量摩擦角=6.510.5問：能否自鎖？問：能否自鎖？ 顯然能顯然能但為什么還要防松？但為什么還要防松？能保證自鎖的條件是：靜載荷和能保證自鎖的條件是：靜載荷和工作溫度變化不大的場(chǎng)合。工作溫度變化不大的場(chǎng)合。在沖擊、振動(dòng)或變載荷作用下，在沖擊、振動(dòng)或變載荷作用下，螺紋副間的摩擦力可能在瞬間螺紋副間的摩擦力可能在瞬間減小或消失。減小或消失。這種現(xiàn)象多次重復(fù)后，會(huì)

25、使聯(lián)接這種現(xiàn)象多次重復(fù)后，會(huì)使聯(lián)接松脫。松脫。一一 、利用摩擦防松、利用摩擦防松（保證螺紋副間有足夠的軸向壓力和（保證螺紋副間有足夠的軸向壓力和摩擦力矩）摩擦力矩）1 、對(duì)頂螺母、對(duì)頂螺母在螺母和螺栓之間形成內(nèi)力，保在螺母和螺栓之間形成內(nèi)力，保證摩擦力。證摩擦力。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便可靠性不高可靠性不高用于平穩(wěn)、低速、重載用于平穩(wěn)、低速、重載2 、彈簧墊圈、彈簧墊圈彈力保持一定壓力彈力保持一定壓力切口尖端逆向切口尖端逆向3 、鎖緊螺母、鎖緊螺母鑲嵌彈性環(huán)或尼龍圈擠入螺紋中鑲嵌彈性環(huán)或尼龍圈擠入螺紋中橢圓口螺母橢圓口螺母2、機(jī)械防松、機(jī)械防松開口銷與開槽六角螺母止動(dòng)墊圈串聯(lián)鋼絲（

26、在聯(lián)接中加入其它機(jī)械元件（在聯(lián)接中加入其它機(jī)械元件) 開口銷、止動(dòng)墊圈，串聯(lián)鐵絲等。開口銷、止動(dòng)墊圈，串聯(lián)鐵絲等。 適用于沖擊振動(dòng)載荷，重要場(chǎng)合使用，成本高。適用于沖擊振動(dòng)載荷，重要場(chǎng)合使用，成本高。機(jī)械防松機(jī)械防松 止動(dòng)墊片防松止動(dòng)墊片防松機(jī)械防松機(jī)械防松 止動(dòng)墊片防松止動(dòng)墊片防松機(jī)械防松機(jī)械防松串聯(lián)鋼絲防松串聯(lián)鋼絲防松機(jī)械防松機(jī)械防松焊接焊接 鉚沖鉚沖 不可拆卸防松不可拆卸防松3、永久防松、永久防松粘、鉚、焊等。粘、鉚、焊等。東華大學(xué)專用 作者： 孫志宏 沖點(diǎn)防松法沖點(diǎn)防松法永久防松永久防松11.5P用沖頭沖用沖頭沖2至至3點(diǎn)點(diǎn)粘合法防松粘合法防松涂粘合劑涂粘合劑四、螺紋副的受四、螺紋副的

27、受力分析、效率和力分析、效率和自鎖自鎖四、螺紋副的受力分析、效率和自鎖四、螺紋副的受力分析、效率和自鎖 擰緊螺母時(shí)，可看作推動(dòng)重物沿螺紋表面運(yùn)動(dòng)。將螺擰緊螺母時(shí)，可看作推動(dòng)重物沿螺紋表面運(yùn)動(dòng)。將螺紋沿中徑處展開，滑塊代表螺母，螺母和螺桿間的運(yùn)紋沿中徑處展開，滑塊代表螺母，螺母和螺桿間的運(yùn)動(dòng)可視為滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)。動(dòng)可視為滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)。 根據(jù)力的平衡條件可得：根據(jù)力的平衡條件可得：旋緊螺母時(shí)作用在螺紋中旋緊螺母時(shí)作用在螺紋中徑上的水平推力徑上的水平推力(圓周力圓周力)： 轉(zhuǎn)動(dòng)螺紋需要的轉(zhuǎn)矩為：轉(zhuǎn)動(dòng)螺紋需要的轉(zhuǎn)矩為： )tan(QFF若若 ，說明此時(shí)無(wú)論軸向載荷有多大，滑塊（即螺母），說明此時(shí)

28、無(wú)論軸向載荷有多大，滑塊（即螺母）都不能沿斜面運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為都不能沿斜面運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為自鎖自鎖滑塊沿斜面等速下降時(shí)，摩擦力向上滑塊沿斜面等速下降時(shí)，摩擦力向上)tan(QFF)tan(tan)tan(22tan222112dFdFTsFWWQQQ螺旋副的效率螺旋副的效率若為三角螺紋，則若為三角螺紋，則F=(f/cos)Q, 為當(dāng)量摩擦角， 為實(shí)際摩擦系數(shù)， 為螺旋副所受的軸向力。 1.當(dāng)當(dāng)f相同相同,三角形螺紋升角三角形螺紋升角 小、當(dāng)量摩擦系數(shù)小、當(dāng)量摩擦系數(shù) 大，自鎖性大，自鎖性好，主要用于聯(lián)接；螺紋牙型角度多為好，主要用于聯(lián)接；螺紋牙型角度多為60，55度三角形度三角形2.要提高

29、傳動(dòng)效率，應(yīng)適當(dāng)提高要提高傳動(dòng)效率，應(yīng)適當(dāng)提高 降低降低擰緊螺母時(shí)的受力分析擰緊螺母時(shí)的受力分析)tan( QF2)tan(2221dQdFT 當(dāng)螺母旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，輸入功為：當(dāng)螺母旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，輸入功為： 112 TW 升舉重物所作的升舉重物所作的輸出功輸出功（有效功有效功）為：）為：SQW 2摩擦角摩擦角反映了接觸表面的摩擦系數(shù)，與載荷無(wú)關(guān)。反映了接觸表面的摩擦系數(shù)，與載荷無(wú)關(guān)。螺旋副的效率螺旋副的效率(Efficiency)tan(tan2)tan(2tan222112 dQdQTSQWW由上式可知：當(dāng)摩擦角一定時(shí)，效率只是升角的函數(shù)。由上式可知：當(dāng)摩擦角一定時(shí)，效率只是升角的函數(shù)。螺旋副的效

30、率圖螺旋副的效率圖EfficiencyLead Angle f=0.15f=0.10f=0.05)tan(tan 旋松螺母時(shí)的受力分析旋松螺母時(shí)的受力分析)tan( QF螺旋副的自鎖螺旋副的自鎖(Self-locking)n當(dāng)當(dāng) = 時(shí)時(shí)，F(xiàn)=0 即去掉支持力即去掉支持力F ，滑塊仍能保持，滑塊仍能保持平衡。平衡。n當(dāng)當(dāng) 時(shí)，時(shí)，F(xiàn)M16螺栓。螺栓。設(shè)計(jì)時(shí)通常先估計(jì)設(shè)計(jì)時(shí)通常先估計(jì)d 查許用應(yīng)力查許用應(yīng)力 設(shè)計(jì)計(jì)算求出設(shè)計(jì)計(jì)算求出 d1取取d判斷是否與假設(shè)接近，否則須重新設(shè)判斷是否與假設(shè)接近，否則須重新設(shè)d查許用應(yīng)力查許用應(yīng)力再再進(jìn)行計(jì)算，直至符合所設(shè)的進(jìn)行計(jì)算，直至符合所設(shè)的d。螺栓成組使用

31、螺栓成組使用受力最大的螺栓受力最大的螺栓單個(gè)螺栓計(jì)算單個(gè)螺栓計(jì)算采用同采用同一尺寸一尺寸1螺栓組受力分析的目的螺栓組受力分析的目的2 受力分析中的幾個(gè)假設(shè)條件受力分析中的幾個(gè)假設(shè)條件3 . 螺螺栓栓組組受受力力分分析析2)2)承受橫向載荷承受橫向載荷3)3)承受轉(zhuǎn)矩承受轉(zhuǎn)矩1)1)承受軸向載荷承受軸向載荷4)4)承受傾翻力距承受傾翻力距）螺栓組中各螺栓的材料、直徑、長(zhǎng)度和預(yù)緊力均相同；）螺栓組中各螺栓的材料、直徑、長(zhǎng)度和預(yù)緊力均相同；）螺栓組的對(duì)稱中心與聯(lián)接接合面的形心重合；）螺栓組的對(duì)稱中心與聯(lián)接接合面的形心重合；）假定底板為剛體，受載后聯(lián)接接合面仍舊保持為平面。）假定底板為剛體，受載后聯(lián)接

32、接合面仍舊保持為平面。主要是要找出螺栓組中受力最大主要是要找出螺栓組中受力最大的螺栓及其所受力的大小，為螺的螺栓及其所受力的大小，為螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算提供依據(jù)。栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算提供依據(jù)。 假設(shè)載荷在每個(gè)螺栓上均勻分假設(shè)載荷在每個(gè)螺栓上均勻分配，則配，則工作拉力工作拉力F：zpDzFF)4(2螺栓個(gè)數(shù)參考螺栓間距螺栓個(gè)數(shù)參考螺栓間距 確定。確定。分布在同一圓周上的螺栓的數(shù)目，應(yīng)取成分布在同一圓周上的螺栓的數(shù)目，應(yīng)取成4、6、8等偶數(shù)，以便于在圓周上鉆孔時(shí)分度和畫線。等偶數(shù)，以便于在圓周上鉆孔時(shí)分度和畫線。pDt0sF假設(shè)螺栓組中的每個(gè)螺假設(shè)螺栓組中的每個(gè)螺栓的預(yù)緊力栓的預(yù)緊力F 都相同，并且都相

33、同，并且由此而引起的摩擦力均集中由此而引起的摩擦力均集中在螺栓的中心。則在螺栓的中心。則zmKFsFs于是，有于是，有mzKFFss 假設(shè)載荷在每個(gè)螺假設(shè)載荷在每個(gè)螺栓上都是均勻分配，則栓上都是均勻分配，則zFFssK可靠性系可靠性系數(shù)，數(shù)，K=1.11.3（1）對(duì)于鉸制孔用螺栓連接，每個(gè)螺栓所受工作剪力為）對(duì)于鉸制孔用螺栓連接，每個(gè)螺栓所受工作剪力為:（2）對(duì)于普通螺栓連接）對(duì)于普通螺栓連接 ，按預(yù)緊后接合面間所產(chǎn)生的最，按預(yù)緊后接合面間所產(chǎn)生的最大摩擦力必須大于或等于橫向載荷的要求，有大摩擦力必須大于或等于橫向載荷的要求，有式中式中 z為螺栓數(shù)目。為螺栓數(shù)目。zFFKs為防滑系數(shù)，設(shè)計(jì)中可

34、取為防滑系數(shù)，設(shè)計(jì)中可取Ks =1.11.3。鉸制孔螺栓鉸制孔螺栓FFFF普通螺栓或或r10r9r1r2r3r4r5r6r7r8sF sF sF sF sF sF sF sF sF sF 仍舊假設(shè)每個(gè)螺栓的預(yù)緊力均相同，于是有仍舊假設(shè)每個(gè)螺栓的預(yù)緊力均相同，于是有sF r1+ sF r2+ sF r3+ sF rzTK由此可得由此可得 ziisrTKF1(5-23)Fs4Fs10Fs1Fs2Fs3Fs5Fs6Fs7Fs8Fs9解此靜不定方程要點(diǎn)：解此靜不定方程要點(diǎn)：假定底板為剛體，受載后接假定底板為剛體，受載后接合面仍保持為平面，即變形全合面仍保持為平面，即變形全由螺栓承擔(dān)。由螺栓承擔(dān)。 螺栓

35、組受后，剛性底座協(xié)調(diào)螺栓組受后，剛性底座協(xié)調(diào)了各螺栓的變形量了各螺栓的變形量si，即，即由力的平衡：由力的平衡：TrFrFrFzszss2211于是有：于是有：r10r9r1r2r3r4r5r6r7r8ziisiTrF1即：即：isir假定各螺栓的材料、直徑、長(zhǎng)度均相同，假定各螺栓的材料、直徑、長(zhǎng)度均相同， 它們的剪切剛度也相同，剪切剛度它們的剪切剛度也相同，剪切剛度sisisiFcisisisisirFcF即Fs4Fs10Fs1Fs2Fs3Fs5Fs6Fs7Fs8Fs9 螺栓的受力大小螺栓的受力大小F Fs si i與其到回轉(zhuǎn)中心的距與其到回轉(zhuǎn)中心的距離離r ri i成正比，即成正比，即cr

36、FrFrFrFsisissmaxmax2211由力的平衡：由力的平衡：TrFrFrFzszss2211ississssrrFFrrFFrrFFmaxmax2maxmax21maxmax1于是得于是得ziisrTrF12maxmaxziisiTrF1r10r9r1r2r3r4r5r6r7r8即：即：(5-24)MoorirmaxFiFmax由力的平衡條件可得：由力的平衡條件可得：MrFizii1FiFmax解此靜不定方程要點(diǎn)：解此靜不定方程要點(diǎn)：假定底板為剛體，受載后接合面仍假定底板為剛體，受載后接合面仍保持為平面，即變形由螺栓和基座承保持為平面，即變形由螺栓和基座承擔(dān)。擔(dān)。 螺栓組受螺栓組受后

37、，剛性底座協(xié)調(diào)了各后，剛性底座協(xié)調(diào)了各螺栓的變形量，即每個(gè)螺栓的變形量螺栓的變形量，即每個(gè)螺栓的變形量是與其到對(duì)稱軸的距離稱正比。同理是與其到對(duì)稱軸的距離稱正比。同理可知：變形愈大，受力也愈大。可知：變形愈大，受力也愈大。螺栓先擰緊，擰緊后螺栓受預(yù)緊力螺栓先擰緊，擰緊后螺栓受預(yù)緊力（產(chǎn)生拉伸變形），基座被壓縮（產(chǎn)（產(chǎn)生拉伸變形），基座被壓縮（產(chǎn)生壓縮變形）生壓縮變形） 在在作用下，作用下，o-o軸線左側(cè)的螺栓承軸線左側(cè)的螺栓承受工作拉力（螺栓被進(jìn)一步拉伸），受工作拉力（螺栓被進(jìn)一步拉伸）， o-o軸線右側(cè)的基座承受工作壓力（螺軸線右側(cè)的基座承受工作壓力（螺栓被放松，預(yù)緊力減?。┧ū环潘?，預(yù)緊力

38、減?。㎝oorirmaxmaxmax2211rFrFrFrFiiFiFmax于是于是:受力最大的螺栓所承受的載荷為：受力最大的螺栓所承受的載荷為：maxmaxrrFFiiziirMrF12maxmaxFiFmax 螺栓的受力大小螺栓的受力大小F Fi i與其到與其到對(duì)稱軸線的距離對(duì)稱軸線的距離r ri i成正比，即成正比，即(5-25)實(shí)際應(yīng)用中，螺栓實(shí)際應(yīng)用中，螺栓組所受的工作載荷常常組所受的工作載荷常常是以上四種簡(jiǎn)單受力狀是以上四種簡(jiǎn)單受力狀態(tài)的不同組合，都可利態(tài)的不同組合，都可利用靜力分析方法將復(fù)雜用靜力分析方法將復(fù)雜的受力狀態(tài)簡(jiǎn)化為上述的受力狀態(tài)簡(jiǎn)化為上述四種簡(jiǎn)單受力狀態(tài)；四種簡(jiǎn)單受力

39、狀態(tài)；一般情況下，一般情況下，對(duì)于普通螺栓可按對(duì)于普通螺栓可按軸向載荷與彎矩確軸向載荷與彎矩確定螺栓的工作拉力；定螺栓的工作拉力；按橫向載荷與扭矩按橫向載荷與扭矩確定螺栓的預(yù)緊力；確定螺栓的預(yù)緊力；爾后確定螺栓的總爾后確定螺栓的總拉力。拉力。鉸制鉸制孔用螺栓孔用螺栓應(yīng)根據(jù)橫應(yīng)根據(jù)橫向載荷和向載荷和轉(zhuǎn)矩確定轉(zhuǎn)矩確定螺栓的工螺栓的工作剪力。作剪力。不管螺栓組不管螺栓組的載荷狀態(tài)如何的載荷狀態(tài)如何復(fù)雜，就螺栓組復(fù)雜，就螺栓組中單個(gè)螺栓而言，中單個(gè)螺栓而言，其受力只有兩種其受力只有兩種情況：情況：軸向力；軸向力；橫向力。橫向力。1、改善螺紋牙上載荷分布不均現(xiàn)象、改善螺紋牙上載荷分布不均現(xiàn)象載荷分配不均

40、現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因載荷分配不均現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因改善措施改善措施懸掛螺母；懸掛螺母；環(huán)槽螺母；環(huán)槽螺母；內(nèi)斜螺母；內(nèi)斜螺母；組合螺母（環(huán)槽與內(nèi)斜組合等）。組合螺母（環(huán)槽與內(nèi)斜組合等）。、懸置螺母、懸置螺母螺桿與懸置螺母同時(shí)受拉螺桿與懸置螺母同時(shí)受拉力，使兩者變形協(xié)調(diào)，可使旋力，使兩者變形協(xié)調(diào)，可使旋合螺紋牙的載荷均勻分配。合螺紋牙的載荷均勻分配。提高螺栓連接強(qiáng)度的措施提高螺栓連接強(qiáng)度的措施、環(huán)槽螺母、環(huán)槽螺母環(huán)槽螺母和螺栓在支承面處的變環(huán)槽螺母和螺栓在支承面處的變形性質(zhì)相同（均受拉），從而改形性質(zhì)相同（均受拉），從而改善了旋合圈螺紋的受載狀況。善了旋合圈螺紋的受載狀況。 、內(nèi)斜螺母、內(nèi)斜螺母將

41、螺母旋入端制成將螺母旋入端制成10 15 的內(nèi)錐，的內(nèi)錐，使螺栓受力較大的螺紋圈之受力點(diǎn)外使螺栓受力較大的螺紋圈之受力點(diǎn)外移，螺栓疲勞強(qiáng)度可提高約移，螺栓疲勞強(qiáng)度可提高約20%。 2、降低應(yīng)力幅、降低應(yīng)力幅FCCCFmbb具體措施：具體措施：使用空心螺栓；使用空心螺栓；減小螺栓直徑；減小螺栓直徑； 在螺母下面裝彈性元件可達(dá)相同效果在螺母下面裝彈性元件可達(dá)相同效果起到柔性螺栓的效果起到柔性螺栓的效果2 2、降低應(yīng)力幅、降低應(yīng)力幅具體措施：具體措施：合理設(shè)計(jì)聯(lián)接的結(jié)構(gòu)；合理設(shè)計(jì)聯(lián)接的結(jié)構(gòu)；避免在被聯(lián)避免在被聯(lián)接件接合面上使用剛性小的墊片；接件接合面上使用剛性小的墊片；在被聯(lián)接件接合面在被聯(lián)接件接合

42、面間加裝剛性大的墊片間加裝剛性大的墊片F(xiàn)0F0F0F01121031088432dededFdeFF由偏心產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力為：FF3、減少附加彎曲應(yīng)力、減少附加彎曲應(yīng)力凸臺(tái)凸臺(tái)魚眼坑魚眼坑11213188432dededFdeFW要從結(jié)構(gòu)、制造與裝配精度采取措施。要從結(jié)構(gòu)、制造與裝配精度采取措施。3、減少附加彎曲應(yīng)力、減少附加彎曲應(yīng)力潘存云教授研制3 3 減小附加彎曲應(yīng)力減小附加彎曲應(yīng)力提高螺栓連接強(qiáng)度的措施提高螺栓連接強(qiáng)度的措施球面墊圈球面墊圈帶環(huán)腰的螺栓帶環(huán)腰的螺栓 4、減小應(yīng)力集中、減小應(yīng)力集中1.增大過渡圓角增大過渡圓角2.切制卸載槽切制卸載槽r3.卸載過渡結(jié)構(gòu)卸載過渡結(jié)構(gòu)5采用合理的制

43、造工藝方法 v螺栓的制造工藝對(duì)疲勞強(qiáng)度有重螺栓的制造工藝對(duì)疲勞強(qiáng)度有重要的影響。例如，采用冷鐓螺栓要的影響。例如，采用冷鐓螺栓頭部和輾壓螺紋的工藝方法，可頭部和輾壓螺紋的工藝方法，可以顯著提高螺栓的疲勞強(qiáng)度。這以顯著提高螺栓的疲勞強(qiáng)度。這是因?yàn)槌山档蛻?yīng)力集中外，冷是因?yàn)槌山档蛻?yīng)力集中外，冷鐓和輾壓工藝使材料纖維未被切鐓和輾壓工藝使材料纖維未被切斷，金屬流線走向合理（如圖），斷，金屬流線走向合理（如圖），而且有加工硬化的效果，并使表而且有加工硬化的效果，并使表層留有殘余應(yīng)力。因而較切削螺層留有殘余應(yīng)力。因而較切削螺紋疲勞強(qiáng)度提高約紋疲勞強(qiáng)度提高約30% 30% 。同時(shí)，。同時(shí)，這種無(wú)切削工藝

44、本身還可以節(jié)省這種無(wú)切削工藝本身還可以節(jié)省材料和提高生產(chǎn)率等。材料和提高生產(chǎn)率等。 v 此外，在工藝上采用氰化、此外，在工藝上采用氰化、氮化、噴丸等處理，都可提高螺氮化、噴丸等處理，都可提高螺紋連接件疲勞強(qiáng)度。紋連接件疲勞強(qiáng)度。螺栓組的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)螺栓組的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)力求對(duì)稱布置，以力求對(duì)稱布置，以使接合面受力均勻使接合面受力均勻分布在同一圓周上的螺分布在同一圓周上的螺栓數(shù)應(yīng)為、栓數(shù)應(yīng)為、等易于分度的數(shù)目，以利等易于分度的數(shù)目，以利劃線鉆孔劃線鉆孔盡量使螺栓受力合理、均勻，并盡量使螺栓受力合理、均勻，并盡量減小螺栓的受力盡量減小螺栓的受力FF(4) 對(duì)于鉸制孔用螺栓連接，不要在平行于工作載荷的方向上成

45、排地布置個(gè)以上對(duì)于鉸制孔用螺栓連接，不要在平行于工作載荷的方向上成排地布置個(gè)以上的螺栓，以免載荷分布過于不均；的螺栓，以免載荷分布過于不均；螺栓排列應(yīng)有合理螺栓排列應(yīng)有合理的邊距、間距，以保的邊距、間距，以保證裝拆時(shí)的扳手空間證裝拆時(shí)的扳手空間同一螺栓組中的所同一螺栓組中的所有螺栓均應(yīng)采用相同有螺栓均應(yīng)采用相同材料、直徑和長(zhǎng)度材料、直徑和長(zhǎng)度螺栓材料和許用應(yīng)力螺栓材料和許用應(yīng)力v螺栓的常用材料為螺栓的常用材料為Q215Q215、Q235Q235、1010、3535和和4545鋼，重要和特殊用途的螺紋連接件可采用鋼，重要和特殊用途的螺紋連接件可采用15Cr15Cr、40Cr40Cr、30CrMn

46、Si30CrMnSi等力學(xué)性能較高的合等力學(xué)性能較高的合金鋼。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定螺紋連接件按其金鋼。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定螺紋連接件按其力學(xué)性力學(xué)性能能進(jìn)行分級(jí)。下表列出了螺紋連接件常用材進(jìn)行分級(jí)。下表列出了螺紋連接件常用材料的抗拉伸力學(xué)性能。螺紋連接的許用應(yīng)力料的抗拉伸力學(xué)性能。螺紋連接的許用應(yīng)力及安全系數(shù)見下表。及安全系數(shù)見下表。螺旋傳動(dòng)的類型與特點(diǎn)螺旋傳動(dòng)的類型與特點(diǎn)一、螺旋傳動(dòng)的組成與功用一、螺旋傳動(dòng)的組成與功用組成：組成：螺旋傳動(dòng)是由螺桿與螺母構(gòu)成的螺旋傳動(dòng)是由螺桿與螺母構(gòu)成的功用：功用：將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)形形式式螺桿螺桿螺母螺母螺桿螺桿螺母（旋轉(zhuǎn)）螺母（旋轉(zhuǎn)）

47、螺桿（轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿（轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)）并移動(dòng)）螺母螺母螺桿螺桿螺母螺母（轉(zhuǎn)動(dòng)（轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)）并移動(dòng)）螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)螺母移動(dòng)螺母移動(dòng)螺桿固螺桿固定螺母轉(zhuǎn)定螺母轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)動(dòng)和移動(dòng)螺母固螺母固定螺桿轉(zhuǎn)定螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)動(dòng)和移動(dòng)螺母轉(zhuǎn)動(dòng)螺母轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿移動(dòng)螺桿移動(dòng)二、螺旋傳動(dòng)的類型與特點(diǎn)二、螺旋傳動(dòng)的類型與特點(diǎn)按照螺紋按照螺紋副的摩擦副的摩擦性質(zhì)分類性質(zhì)分類滑動(dòng)螺旋滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)傳動(dòng)滾動(dòng)螺滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)旋傳動(dòng)靜壓螺靜壓螺旋傳動(dòng)旋傳動(dòng)按照螺旋按照螺旋傳動(dòng)的用傳動(dòng)的用途分類途分類傳力傳力螺旋螺旋傳導(dǎo)傳導(dǎo)螺旋螺旋調(diào)整調(diào)整螺旋螺旋優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、簡(jiǎn)單、制造方便、傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲小，可獲得很大小，可

48、獲得很大的減速比，從而的減速比，從而能夠承受較大的能夠承受較大的軸向載荷，并可軸向載荷，并可實(shí)現(xiàn)自鎖。實(shí)現(xiàn)自鎖。缺點(diǎn)：磨損大、缺點(diǎn)：磨損大、效率低。效率低。優(yōu)點(diǎn)：摩擦損失優(yōu)點(diǎn)：摩擦損失比滑動(dòng)螺旋小，故而比滑動(dòng)螺旋小，故而效率高；效率高；缺點(diǎn)：滾動(dòng)體需缺點(diǎn)：滾動(dòng)體需要返回通道，體積大，要返回通道，體積大，制造成本高。制造成本高。優(yōu)點(diǎn)：傳動(dòng)摩優(yōu)點(diǎn)：傳動(dòng)摩擦損失和磨損都很擦損失和磨損都很小，效率很高；小，效率很高；缺點(diǎn)：需要有缺點(diǎn)：需要有一套油路裝置，結(jié)一套油路裝置，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。構(gòu)復(fù)雜。主要用來(lái)傳主要用來(lái)傳遞動(dòng)力的螺遞動(dòng)力的螺旋傳動(dòng)旋傳動(dòng).主要用來(lái)傳主要用來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)的螺遞運(yùn)動(dòng)的螺旋傳動(dòng)旋傳動(dòng).主要用于

49、主要用于調(diào)整、固調(diào)整、固定零件位定零件位置的螺旋置的螺旋傳動(dòng)傳動(dòng).螺旋面間注螺旋面間注入靜壓油，入靜壓油，為液體摩擦為液體摩擦狀態(tài)。狀態(tài)。螺旋面間裝有滾動(dòng)螺旋面間裝有滾動(dòng)體的螺旋傳動(dòng)，為體的螺旋傳動(dòng)，為滾動(dòng)摩擦狀態(tài)滾動(dòng)摩擦狀態(tài).螺桿與螺母直接螺桿與螺母直接接觸，彼此間為接觸，彼此間為滑動(dòng)摩擦狀態(tài)滑動(dòng)摩擦狀態(tài).返回通道返回通道反向器（返反向器（返回通道）回通道）三、滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)常用螺紋種類及其特點(diǎn)三、滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)常用螺紋種類及其特點(diǎn)滑動(dòng)螺旋傳滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)常用螺紋動(dòng)常用螺紋種類種類鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋梯形螺紋梯形螺紋矩形螺紋矩形螺紋牙形為矩形，無(wú)通用牙形為矩形，無(wú)通用標(biāo)準(zhǔn)。其特點(diǎn)為：當(dāng)量摩標(biāo)準(zhǔn)。其

50、特點(diǎn)為：當(dāng)量摩擦系數(shù)小，效率高，但加擦系數(shù)小，效率高，但加工較難，牙根強(qiáng)度較弱，工較難，牙根強(qiáng)度較弱，磨損后間隙不能調(diào)整。磨損后間隙不能調(diào)整。牙形為梯形，已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。特點(diǎn)牙形為梯形，已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。特點(diǎn)是當(dāng)量摩擦系數(shù)較矩形螺紋高，效率是當(dāng)量摩擦系數(shù)較矩形螺紋高，效率低。但加工容易、牙根強(qiáng)度高、對(duì)中低。但加工容易、牙根強(qiáng)度高、對(duì)中性好、間隙可以調(diào)整。性好、間隙可以調(diào)整。牙形為非等腰梯形，效率與矩形螺紋相近，有梯形牙形為非等腰梯形，效率與矩形螺紋相近，有梯形螺紋的牙根強(qiáng)度高、對(duì)中性好；但只適用于單向載荷。螺紋的牙根強(qiáng)度高、對(duì)中性好；但只適用于單向載荷。1 1在常用的螺旋傳動(dòng)中，傳動(dòng)效率最高的螺紋是在常

51、用的螺旋傳動(dòng)中，傳動(dòng)效率最高的螺紋是( )( )。 A .A .三角形螺紋三角形螺紋 B. B. 梯形螺紋梯形螺紋 C .C .鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋 D .D .矩形螺紋矩形螺紋2 2當(dāng)兩個(gè)被聯(lián)接件之一太厚，不宜制成通孔，且當(dāng)兩個(gè)被聯(lián)接件之一太厚，不宜制成通孔，且聯(lián)接不需要經(jīng)常拆卸時(shí)，往往采用聯(lián)接不需要經(jīng)常拆卸時(shí)，往往采用( )( )。A A 螺栓聯(lián)接螺栓聯(lián)接 B B 螺釘聯(lián)接螺釘聯(lián)接 C C 雙頭螺柱聯(lián)接雙頭螺柱聯(lián)接 D D 緊定緊定螺釘聯(lián)接螺釘聯(lián)接3.3.兩被聯(lián)接件之一較厚，盲孔且經(jīng)常拆卸時(shí)，常用（）。兩被聯(lián)接件之一較厚，盲孔且經(jīng)常拆卸時(shí)，常用（）。A.A.螺栓聯(lián)接螺栓聯(lián)接 B.B.雙頭螺

52、柱聯(lián)接雙頭螺柱聯(lián)接C.C.螺釘聯(lián)接螺釘聯(lián)接4 4常用聯(lián)接的螺紋是常用聯(lián)接的螺紋是( )( )。 A A 三角形螺紋三角形螺紋 B B 梯形螺紋梯形螺紋 C C 鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋 D D 矩形矩形螺紋螺紋5 5承受橫向載荷的緊螺栓聯(lián)接，聯(lián)接中的螺栓受承受橫向載荷的緊螺栓聯(lián)接，聯(lián)接中的螺栓受( )( )作作用。用。 A A 剪切剪切 B B 拉伸拉伸 C C 剪切和拉伸剪切和拉伸6 6當(dāng)兩個(gè)被聯(lián)接件不厚當(dāng)兩個(gè)被聯(lián)接件不厚, ,通孔，且需要經(jīng)常拆卸時(shí)，往通孔，且需要經(jīng)常拆卸時(shí)，往往采用往采用( )( )。 A A 螺釘聯(lián)接螺釘聯(lián)接 B B 螺栓聯(lián)接螺栓聯(lián)接 C C 雙頭螺柱聯(lián)接雙頭螺柱聯(lián)接 D

53、D 緊定螺緊定螺釘聯(lián)接釘聯(lián)接9.9.在螺栓聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，被聯(lián)接件與螺母和螺栓頭在螺栓聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，被聯(lián)接件與螺母和螺栓頭接觸表面處需要加工，這是為了接觸表面處需要加工，這是為了 。A.A.不致?lián)p傷螺栓頭和螺母不致?lián)p傷螺栓頭和螺母 B.B.增大接觸面積，不易增大接觸面積，不易松脫松脫 C.C.防止產(chǎn)生附加偏心載荷防止產(chǎn)生附加偏心載荷 D.D.便于裝配。便于裝配。 7 7采用凸臺(tái)或沉頭座作為螺栓頭或螺母的支撐面是為了采用凸臺(tái)或沉頭座作為螺栓頭或螺母的支撐面是為了( )( )。 A . A .減少預(yù)緊力減少預(yù)緊力 B . B .減少擠壓力減少擠壓力 C. C. 避免螺栓避免螺栓受彎曲應(yīng)力受彎

54、曲應(yīng)力 D D 便于放置墊圈便于放置墊圈11.11.設(shè)計(jì)螺栓組時(shí)常把螺栓布置成軸對(duì)稱的均勻的幾何形設(shè)計(jì)螺栓組時(shí)常把螺栓布置成軸對(duì)稱的均勻的幾何形狀，這主要是為了狀，這主要是為了 （ ）。）。A.A.美觀美觀 B.B.受力最小受力最小 C.C.聯(lián)接方便聯(lián)接方便 D.D.接合面受力接合面受力較均勻較均勻 12.12.在確定緊螺栓聯(lián)接的計(jì)算載荷時(shí)，預(yù)緊力在確定緊螺栓聯(lián)接的計(jì)算載荷時(shí)，預(yù)緊力F F0 0比一般值比一般值提高提高30%30%，這是考慮了（，這是考慮了（ ）。）。A.A.螺紋上的應(yīng)力集中螺紋上的應(yīng)力集中 B.B.螺栓桿橫截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)螺栓桿橫截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力力 C.C.載荷沿螺紋圈分布的不

55、均勻性載荷沿螺紋圈分布的不均勻性 D.D.螺紋毛刺的螺紋毛刺的部分?jǐn)D壓部分?jǐn)D壓 13.13.螺紋連接的基本形式有哪幾種？各適用于何種場(chǎng)合？有螺紋連接的基本形式有哪幾種？各適用于何種場(chǎng)合？有何特點(diǎn)？何特點(diǎn)？14.14.為什么螺紋連接通常要采用防松設(shè)施？常用的防松方法為什么螺紋連接通常要采用防松設(shè)施？常用的防松方法和裝置有哪些？和裝置有哪些？15.15.常見的螺栓失效形式有哪幾種？失效發(fā)生的部位通常在常見的螺栓失效形式有哪幾種？失效發(fā)生的部位通常在何處？何處？ 17.17.判斷下列說法的對(duì)錯(cuò)：判斷下列說法的對(duì)錯(cuò)： 1 1）對(duì)于受軸向工作載荷的緊螺栓連接有：）對(duì)于受軸向工作載荷的緊螺栓連接有：F F

56、=F+F=F+F0 0。 2 2）緊螺栓連接的強(qiáng)度是按拉應(yīng)力建立的，因此沒有考慮）緊螺栓連接的強(qiáng)度是按拉應(yīng)力建立的，因此沒有考慮剪切應(yīng)力的影響。剪切應(yīng)力的影響。 3 3）受拉螺栓連接只能承受軸向載荷。）受拉螺栓連接只能承受軸向載荷。18.18.螺栓連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求螺栓組對(duì)稱布置于連接接合螺栓連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求螺栓組對(duì)稱布置于連接接合面的形心，理由是什么？面的形心，理由是什么？19.19.受橫向載荷的普通螺栓聯(lián)接有何缺點(diǎn)？受橫向載荷的普通螺栓聯(lián)接有何缺點(diǎn)？20.20.為什么大多數(shù)螺紋聯(lián)接都要預(yù)緊？預(yù)緊力為什么大多數(shù)螺紋聯(lián)接都要預(yù)緊？預(yù)緊力QPQP過小后果過小后果是什么？預(yù)緊力是什么？預(yù)緊力QP

57、QP過大有什么結(jié)果？過大有什么結(jié)果？21.21.簡(jiǎn)述提高螺紋聯(lián)接強(qiáng)度的四種措施。簡(jiǎn)述提高螺紋聯(lián)接強(qiáng)度的四種措施。 22.22.如下圖所示，如下圖所示，a a、b b、c c三種螺紋聯(lián)接，依次為三種螺紋聯(lián)接，依次為_聯(lián)聯(lián)接。接。（1 1）螺栓、螺柱、螺釘）螺栓、螺柱、螺釘 （2 2）螺釘、螺柱、螺栓）螺釘、螺柱、螺栓 （3 3）螺柱、螺釘、螺栓螺柱、螺釘、螺栓（4 4）螺栓、螺釘、螺柱）螺栓、螺釘、螺柱 （5 5）螺釘、螺柱、螺栓）螺釘、螺柱、螺栓 （6 6）螺柱、螺栓、螺釘螺柱、螺栓、螺釘27.試指出下列圖中的錯(cuò)誤結(jié)構(gòu)，并畫出正確的結(jié)構(gòu)圖v3-4 為什么大多數(shù)螺紋連接都要擰緊？擰為什么大多數(shù)螺

58、紋連接都要擰緊？擰緊力矩要克服哪些力矩？緊力矩要克服哪些力矩？ v答：為提高聯(lián)接剛性、緊密性和防松能力以答：為提高聯(lián)接剛性、緊密性和防松能力以及提高螺栓在變載荷下的疲勞強(qiáng)度，因此大及提高螺栓在變載荷下的疲勞強(qiáng)度，因此大多數(shù)螺紋聯(lián)接都要擰緊。多數(shù)螺紋聯(lián)接都要擰緊。 v擰緊力矩要克服螺紋副力矩和螺母底面的摩擰緊力矩要克服螺紋副力矩和螺母底面的摩擦阻力矩。擦阻力矩。 3-5 3-5 提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施有哪些？提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施有哪些？ v答：提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施有：答：提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施有： v1 1 降低影響螺栓疲勞強(qiáng)度的應(yīng)力幅；降低影響螺栓疲勞強(qiáng)度的應(yīng)力幅； v2 2 改善螺紋牙上

59、載荷分布不均勻的現(xiàn)象；改善螺紋牙上載荷分布不均勻的現(xiàn)象； v3 3 減小應(yīng)力集中的影響；減小應(yīng)力集中的影響； v4 4 避免附加彎曲應(yīng)力；避免附加彎曲應(yīng)力； v5 5 采用合理的制造工藝方法。采用合理的制造工藝方法。 例例 題題試找出圖中螺紋聯(lián)接結(jié)構(gòu)中的錯(cuò)誤，說明原因，并改正。已知被聯(lián)接件材料均為試找出圖中螺紋聯(lián)接結(jié)構(gòu)中的錯(cuò)誤，說明原因，并改正。已知被聯(lián)接件材料均為Q235，聯(lián)接件均為標(biāo)準(zhǔn)件。聯(lián)接件均為標(biāo)準(zhǔn)件。1）普通螺栓聯(lián)接；）普通螺栓聯(lián)接；2）螺釘聯(lián)接；）螺釘聯(lián)接；3）雙頭螺柱聯(lián)接；）雙頭螺柱聯(lián)接；4）緊定螺）緊定螺釘聯(lián)接。釘聯(lián)接。 普通螺栓聯(lián)接普通螺栓聯(lián)接主要錯(cuò)誤主要錯(cuò)誤 A、 螺栓安裝

60、方向不對(duì)，裝不進(jìn)去，螺栓安裝方向不對(duì)，裝不進(jìn)去，應(yīng)掉過頭來(lái)安裝；應(yīng)掉過頭來(lái)安裝； B、 普通螺栓聯(lián)接的被聯(lián)接件孔要大普通螺栓聯(lián)接的被聯(lián)接件孔要大于螺栓大徑，而下部被聯(lián)接件孔與螺于螺栓大徑，而下部被聯(lián)接件孔與螺栓桿間無(wú)間隙；栓桿間無(wú)間隙； C、 被聯(lián)接件表面沒加工，應(yīng)做出沉被聯(lián)接件表面沒加工，應(yīng)做出沉頭座孔并刮平，以保證螺栓頭及螺母頭座孔并刮平，以保證螺栓頭及螺母支承面平整且垂直于螺栓軸線，避免支承面平整且垂直于螺栓軸線，避免擰緊螺母時(shí)螺栓產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力；擰緊螺母時(shí)螺栓產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力； D、 一般聯(lián)接，不應(yīng)采用扁螺母；一般聯(lián)接，不應(yīng)采用扁螺母； E、 彈簧墊圈尺寸不對(duì)，缺口方向也彈簧墊圈尺寸